特許 6907027 切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6907027

(24)【登録日】2021年7月2日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】切削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 45/00 20060101AFI20210708BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20210708BHJP

   B23Q 3/155 20060101ALI20210708BHJP

   B23Q 3/157 20060101ALI20210708BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   B24B45/00 A

   B24B27/06 M

   B23Q3/155 K

   B23Q3/157 C

   H01L21/78 F

【請求項の数】1

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-106128(P2017-106128)

(22)【出願日】2017年5月30日

(65)【公開番号】特開2018-199200(P2018-199200A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】関家 一馬

【審査官】 山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０７９０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０５００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５１５６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４５／００

Ｂ２３Ｑ ３／１５５

Ｂ２３Ｑ ３／１５７

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、該切削手段に装着された切削ブレードを自動的に着脱するブレード交換手段と、を少なくとも備えた切削装置であって、
該切削装置の天板の上部に切削ブレードをストックする切削ブレードストッカーを備え、
該切削ブレードストッカーは、複数の切削ブレードを収容する切削ブレード収容部と、該切削ブレード収容部を回転する回転手段と、切削ブレードの特性を記録した符号を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段によって読み取られた符号によって該切削手段に装着すべき切削ブレードを選定して該ブレード交換手段に搬送する搬送手段と、
から少なくとも構成され、
該切削ブレード収容部の少なくとも底部は透明に構成され、該読み取り手段は該天板の下部に配設されていて該切削ブレード収容部の底部を介して符号を読み取る切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削手段と、保持手段と切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、切削手段に装着された切削ブレードを自動的に着脱するブレード交換手段と、を少なくとも備えた切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは切削装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

また、切削装置の無人稼働を可能にするために切削ブレードを自動で交換できる切削装置が本出願人によって開発されている（たとえば特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８３７９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１に開示された切削装置では、交換すべき切削ブレードのストックが不充分であり、長時間にわたる無人稼働が困難であるという問題がある。

【0006】

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、交換すべき切削ブレードを充分ストックすることができ、長時間にわたる無人稼働が可能である切削装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために本発明が提供するのは以下の切削装置である。すなわち、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、該切削手段に装着された切削ブレードを自動的に着脱するブレード交換手段と、を少なくとも備えた切削装置であって、該切削装置の天板の上部に切削ブレードをストックする切削ブレードストッカーを備え、該切削ブレードストッカーは、複数の切削ブレードを収容する切削ブレード収容部と、該切削ブレード収容部を回転する回転手段と、切削ブレードの特性を記録した符号を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段によって読み取られた符号によって該切削手段に装着すべき切削ブレードを選定して該ブレード交換手段に搬送する搬送手段と、から少なくとも構成され、該切削ブレード収容部の少なくとも底部は透明に構成され、該読み取り手段は該天板の下部に配設されていて該切削ブレード収容部の底部を介して符号を読み取る切削装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明が提供する切削装置は、該切削装置の天板の上部に切削ブレードをストックする切削ブレードストッカーを備え、該切削ブレードストッカーは、複数の切削ブレードを収容する切削ブレード収容部と、該切削ブレード収容部を回転する回転手段と、切削ブレードの特性を記録した符号を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段によって読み取られた符号によって該切削手段に装着すべき切削ブレードを選定して該ブレード交換手段に搬送する搬送手段と、から少なくとも構成され、該切削ブレード収容部の少なくとも底部は透明に構成され、該読み取り手段は該天板の下部に配設されていて該切削ブレード収容部の底部を介して符号を読み取るので、交換すべき切削ブレードを充分ストックすることができ、長時間にわたる無人稼働が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に従って構成された切削装置の斜視図。

【図2】図１に示す切削機構の斜視図。

【図3】図２に示すスピンドルユニットの分解斜視図（ａ）及び組立斜視図（ｂ）。

【図4】図３に示す切削ブレードの表面側斜視図（ａ）及び裏面側斜視図（ｂ）。

【図5】図１に示す切削装置から切削ブレードストッカーを省略して示す切削装置の斜視図。

【図6】図５に示すブレード交換手段から案内板を省略して示すブレード交換手段の斜視図。

【図7】図６に示すナット着脱機構の断面図。

【図8】図６に示すブレード着脱機構の断面図。

【図9】図１に示す切削ブレードストッカーの斜視図。

【図10】ブレード支持部材が上昇位置に位置づけられている第二の搬送機構の斜視図。

【図11】ブレード支持部材が下降位置に位置づけられている第二の搬送機構の斜視図。

【図12】切削ブレード収容部の変形例を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に従って構成された切削装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0012】

図１に示す切削装置２は、被加工物を保持する保持手段４と、保持手段４に保持された被加工物を切削する切削ブレード５８を回転可能に装着した切削手段６と、保持手段４と切削手段６とを相対的に加工送りする送り手段８と、切削手段６に装着された切削ブレード５８を自動的に着脱するブレード交換手段１０と、を少なくとも備える。

【0013】

図１に示すとおり、保持手段４は、Ｘ軸方向において移動自在に基台１２に搭載された矩形状のＸ軸方向可動板１４と、Ｘ軸方向可動板１４の上面に固定された円筒状の支柱１６と、支柱１６の上端に固定された矩形状のカバー板１８とを含む。カバー板１８には円形開口１８ａが形成され、円形開口１８ａを通って上方に延びる円形状のチャックテーブル２０が支柱１６の上端に回転自在に搭載されている。チャックテーブル２０の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック２２が配置され、吸着チャック２２は流路によって吸引手段（図示していない。）に接続されている。そして、チャックテーブル２０においては、吸引手段によって吸着チャック２２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック２２の上面に載せられた被加工物を吸着して保持することができる。また、チャックテーブル２０の周縁には、周方向に間隔をおいて複数個のクランプ２４が配置されている。なお、Ｘ軸方向は図１に矢印Ｘで示す方向である。また、図１に矢印Ｙで示すＹ軸方向はＸ軸方向に直交する方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。

【0014】

図１に示すとおり、切削手段６は保持手段４を跨って配置された門型の支持フレーム２６を含む。支持フレーム２６は、Ｙ軸方向に間隔をおいて基台１２の上面から上方に延びる一対の支柱２８と、支柱２８の上端間に架け渡されＹ軸方向に延びる梁３０とを有する。梁３０の片側の側面（図１において背面側の側面）には、Ｙ軸方向に間隔をおいて一対の切削機構３２が配置されている。図２に示すとおり、各切削機構３２は、Ｙ軸方向に移動自在に梁３０の片側の側面に支持される矩形状の割り出し送り片３４と、割り出し送り片３４をＹ軸方向に移動させる割り出し送り手段３６と、割り出し送り片３４に昇降自在に支持された断面Ｌ字状の切り込み送り片３８と、切り込み送り片３８を昇降させる切り込み送り手段４０と、切り込み送り片３８の下端に固定されたスピンドルユニット４２とを備える。

【0015】

図２に示すとおり、割り出し送り片３４の片側の側面（図２において手前側の側面）には、上下方向に間隔をおいてＹ軸方向に延びる一対の被案内溝３４ａが形成され、被案内溝３４ａは、梁３０の片側の側面において上下方向に間隔をおいてＹ軸方向に延びる一対の案内レール（図示していない。）に摺動自在に連結される。割り出し送り手段３６は、梁３０の片側の側面においてＹ軸方向に延びるボールねじ４４と、ボールねじ４４の片端部に連結されたモータ４６とを有する。ボールねじ４４は割り出し送り片３４に連結されている。そして割り出し送り手段３６は、ボールねじ４４によりモータ４６の回転運動を直線運動に変換して割り出し送り片３４に伝達し、梁３０の片側の側面に付設された案内レールに沿って割り出し送り片３４をＹ軸方向に移動させる。

【0016】

図２を参照して説明を続けると、切削機構３２の切り込み送り片３８は、割り出し送り片３４の他側の側面（図２において背面側の側面）に昇降自在に支持された矩形状の被支持部４８と、被支持部４８の下端からＸ軸方向に突出する矩形状の装着部５０とを有する。切り込み送り手段４０は、割り出し送り片３４の他側の側面において上下方向に延びるボールねじ（図示していない。）と、このボールねじの片端部に連結されたモータ５２とを有する。切り込み送り手段４０のボールねじは切り込み送り片３８の被支持部４８に連結されている。そして切り込み送り手段４０は、ボールねじによりモータ５２の回転運動を直線運動に変換して切り込み送り片３８に伝達し、割り出し送り片３４の他側の側面に付設された案内レール（図示していない。）に沿って切り込み送り片３８を昇降させる。

【0017】

図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すとおり、切削機構３２のスピンドルユニット４２は、Ｙ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在にスピンドルハウジング５４に支持された円柱状のスピンドル５６と、Ｙ軸方向に延びる軸線を中心としてスピンドル５６を回転させるモータ（図示していない。）と、スピンドル５６の先端部に着脱自在に固定される切削ブレード５８と、スピンドル５６の先端部に切削ブレード５８を着脱自在に固定するためのナット６０とを含む。スピンドル５６の先端側外周面には径方向外方に突出する環状のフランジ５６ａが設けられ、フランジ５６ａよりも更に先端側のスピンドル５６の外周面には雄ネジ５６ｂが設けられている。また、スピンドル５６の先端面軸心には、後述のブレード着脱機構９０の係合片１４２が係合する被係合凹部５６ｃが形成されている。チャックテーブル２０に保持された被加工物を切削するための切削ブレード５８は、アルミニウム合金等の適宜の金属材料から形成され得る環状のハブ６２と、ハブ６２の外周面一端部から径方向外方に突出する環状の切刃６４とを有する。そして、ハブ６２の表面６２ａを外側に向けてスピンドル５６の先端部にハブ６２の開口６２ｃを嵌合し、スピンドル５６の雄ネジ５６ｂにナット６０を締結することにより、切削ブレード５８はフランジ５６ａとナット６０とに挟み込まれてスピンドル５６の先端部に着脱自在に固定される。なお、ハブ６２の外周面には、後述のブレード着脱機構９０の係合爪１３４ａが係合する環状の被係合溝６２ｄが形成されている。また、ナット６０の外周面には、後述のナット着脱機構８８の係合爪１１４ａが係合する環状の被係合溝６０ａが形成されている。さらに、ナット６０の側面には、後述のナット着脱機構８８のピン１１２が挿入される４個のピン穴６０ｂがそれぞれ９０度の位相をもって設けられている。

【0018】

図３（ｂ）に示すとおり、切削機構３２のスピンドルユニット４２は、スピンドルハウジング５４を覆うスピンドルカバー６６と、切削ブレード５８を覆うブレードカバー６８とを更に含む。ブレードカバー６８は、スピンドルカバー６６の先端に装着された第一のカバー部材６８ａと、第一のカバー部材６８ａの先端に移動自在に装着された第二のカバー部材６８ｂとを有する。エアシリンダ等の第二のカバー部材移動手段（図示していない。）でＸ軸方向に移動される第二のカバー部材６８ｂは、切削ブレード５８の交換時には図３（ｂ）に実線で示す開放位置に位置づけられ、切削加工時には図３（ｂ）に二点鎖線で示す閉止位置に位置づけられる。なお、図示の実施形態における一対のスピンドルユニット４２は、図２に示すとおり、切削ブレード５８が互いに対面して配置されている。

【0019】

図４（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。切削ブレード５８には、切削ブレード５８の特性を記録したバーコード等の符号Ｃが設けられている。符号Ｃには、たとえば、製造段階において生じた切削ブレード５８の固有の特性を実測した数値（切刃６４の厚さ、突出量及び外径等）が記録されている。図示の実施形態では図４（ｂ）に示すとおり、切削ブレード５８のハブ６２の裏面６２ｂに符号Ｃが設けられている。これにより、切削ブレード５８がスピンドル５６に固定された際は、ハブ６２の裏面６２ｂとスピンドル５６のフランジ５６ａとが接触してスピンドル５６のフランジ５６ａにより符号Ｃが隠蔽されるので、切削加工時に切削屑が符号Ｃに付着せず、切削加工後においても後述の読み取り手段１５２で符号Ｃを明確に読み取ることができる。なお、ハブ６２の表面６２ａに符号Ｃが付されていてもよい。

【0020】

図１を参照して説明する。支持フレーム２６の梁３０の他側の側面（図１において手前側の側面）には、チャックテーブル２０に保持された被加工物を撮像する撮像手段７０がＹ軸方向に移動自在に装着されていると共に、撮像手段７０をＹ軸方向に移動させる移動手段７２が装着されている。移動手段７２は、梁３０の他側の側面においてＹ軸方向に延びるボールねじ７４と、ボールねじ７４の片端部に連結されたモータ７６とを有する。ボールねじ７４は撮像手段７０に連結されている。そして移動手段７２は、モータ７６の回転運動を直線運動に変換して撮像手段７０に伝達し、梁３０の他側の側面に付設された案内レール３０ａに沿って撮像手段７０をＹ軸方向に移動させる。

【0021】

図示の実施形態では図１に示すとおり、送り手段８は、基台１２上においてＸ軸方向に延びるボールねじ７８と、ボールねじ７８の片端部に連結されたモータ８０とを有する。ボールねじ７８は、保持手段４のＸ軸方向可動板１４に連結されている。そして送り手段８は、ボールねじ７８によりモータ８０の回転運動を直線運動に変換してＸ軸方向可動板１４に伝達し、基台１２上の案内レール１２ａに沿ってＸ軸方向可動板１４をＸ軸方向に移動させ、これによって切削手段６に対して保持手段４を相対的にＸ軸方向に加工送りする。また、送り手段８は、上下方向に延びる軸線を中心として支柱１６に対してチャックテーブル２０を回転させるチャックテーブル用モータ（図示していない。）を含み、チャックテーブル用モータは支柱１６に内蔵されている。

【0022】

図５及び図６を参照して説明する。ブレード交換手段１０は、基台１２の上方に配置された案内板８２と、Ｘ軸方向において移動自在に案内板８２に支持されたＸ軸方向可動部材８４と、Ｘ軸方向可動部材８４をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段８６と、切削機構３２のスピンドル５６にナット６０を着脱するためのナット着脱機構８８と、切削機構３２のスピンドル５６に切削ブレード５８を着脱するためのブレード着脱機構９０とを備える。

【0023】

図５に示すとおり、支持体（図示していない。）に支持されている案内板８２のＹ軸方向両端部には、Ｘ軸方向に延びる一対の案内レール８２ａ（片側のみ図示している。）が形成されている。図６に示すとおり、Ｘ軸方向可動部材８４は、矩形状の被案内板９２と、被案内板９２のＸ軸方向片端部から下方に延びる矩形状の連結板９４と、連結板９４の下端からＸ軸方向に延びる矩形状の支持板９６とを有する。被案内板９２のＹ軸方向両端部にはＸ軸方向に延びる一対の被案内レール９２ａが形成されている。被案内板９２の被案内レール９２ａと案内板８２の案内レール８２ａとが係合することにより、Ｘ軸方向可動部材８４はＸ軸方向に移動自在に案内板８２に支持されている。図５に示すとおり、Ｘ軸方向移動手段８６は、案内板８２の下方においてＸ軸方向に延びるボールねじ９８と、ボールねじ９８の片端部に連結されたモータ１００とを有する。ボールねじ９８のナット部９８ａは被案内板９２の上面に固定され、モータ１００は案内板８２の下面に固定されている。そしてＸ軸方向移動手段８６は、ボールねじ９８によりモータ１００の回転運動を直線運動に変換して被案内板９２に伝達し、案内板８２の案内レール８２ａに沿ってＸ軸方向可動部材８４をＸ軸方向に移動させる。

【0024】

図６を参照して説明する。ブレード交換手段１０のナット着脱機構８８は、切削機構３２のナット６０を回転させるナット回転手段１０２と、切削機構３２のナット６０を把持するナット把持手段１０４と、ナット回転手段１０２と共にナット把持手段１０４をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段１０６とを含む。なお、図示の実施形態におけるナット着脱機構８８は、Ｙ軸方向に間隔をもって支持板９６の上面において線対称に一対設けられている。

【0025】

図６と共に図７を参照して説明すると、ナット着脱機構８８のナット回転手段１０２は、Ｙ軸方向において移動自在に支持板９６の先端側に配置されたモータケース１０８と、モータケース１０８に収容されたモータ１０９（図７参照。）と、モータ１０９によりＹ軸方向に延びる軸線を中心として回転される回転部材１１０とを含む。先端部分が円筒状の回転部材１１０には、先端面から突出する４個のピン１１２がＹ軸方向に摺動自在に装着されている。図７に示すとおり、回転部材１１０に内蔵されたコイルバネ１１３により突出方向に付勢されているピン１１２は、ピン１１２の基端部に形成された抜け止めフランジ１１２ａにより回転部材１１０から抜け出すのが防止されている。ピン１１２は、それぞれが９０度の位相をもって配置され、ナット６０の４個のピン穴６０ｂに嵌合する位置に配置されている。そして、ナット回転手段１０２においては、各ピン１１２がナット６０のピン穴６０ｂに嵌合した状態で回転部材１１０をモータ１０９で回転させることによってナット６０を回転させる。

【0026】

図６及び図７を参照して説明を続けると、ナット着脱機構８８のナット把持手段１０４は、回転部材１１０の外周にそれぞれ９０度の位相をもって配置された４個のナット把持片１１４と、ナット把持片１１４の更に外周に配置されナット把持片１１４を作動させる作動ブロック１１６と、モータケース１０８に搭載され作動ブロック１１６をＹ軸方向に移動させるエアシリンダ１１８とを含む。図７に示すとおり、ナット把持片１１４の先端部には、ナット６０の被係合溝６０ａに係合する係合爪１１４ａが形成されている。ナット把持片１１４の基端部は、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として揺動自在に回転部材１１０にピン連結され、ナット把持片１１４は、係合爪１１４ａがナット６０の被係合溝６０ａに係合可能な係合位置（図７に二点鎖線で示す位置）と、係合位置よりも係合爪１１４ａが径方向外方に位置する開放位置（図７に実線で示す位置）との間で揺動自在となっている。回転部材１１０とナット把持片１１４との間に配置されたコイルバネ１１９により径方向外方に向かって付勢されているナット把持片１１４は、作動ブロック１１６が後退位置（図７に実線で示す位置）にエアシリンダ１１８により位置づけられていると、開放位置に位置づけられる。そして、作動ブロック１１６が前進位置（図７に二点鎖線で示す位置）にエアシリンダ１１８により位置づけられると、回転部材１１０に対して相対的に作動ブロック１１６が前進してコイルバネ１１９の付勢力に抗してナット把持片１１４を係合位置に位置づける。これによって、係合爪１１４ａがナット６０の被係合溝６０ａに係合可能するので、ナット把持手段１０４はナット６０を把持することができる。

【0027】

図６に示すとおり、ナット着脱機構８８のＹ軸方向移動手段１０６は、支持板９６の上面においてＹ軸方向に沿って配置されたエアシリンダ１２０から構成され、エアシリンダ１２０のピストンロッド１２０ａは、ナット回転手段１０２のモータケース１０８に付設された接続片１０８ａに接続されている。そしてＹ軸方向移動手段１０６は、ピストンロッド１２０ａの移動により支持板９６上の案内レール９６ａに沿ってモータケース１０８をＹ軸方向に移動させ、これによってナット回転手段１０２と共にナット把持手段１０４をＹ軸方向に移動させる。

【0028】

図６及び図８を参照して説明する。ブレード交換手段１０のブレード着脱機構９０は、Ｙ軸方向において移動自在に支持板９６の基端側に配置されたモータケース１２２と、モータケース１２２に収容されたモータ１２３と、モータ１２３と共にモータケース１２２をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段１２４とを含む。図示の実施形態におけるＹ軸方向移動手段１２４は、支持板９６の上面においてＹ軸方向に沿って配置されたエアシリンダ１２６から構成され、エアシリンダ１２６のピストンロッド１２６ａは、モータケース１２２に付設された接続片１２２ａに接続されている。そしてＹ軸方向移動手段１２４は、ピストンロッド１２６ａの移動により支持板９６上の案内レール９６ｂに沿ってモータ１２３と共にモータケース１２２をＹ軸方向に移動させる。モータ１２３の出力軸１２３ａには、Ｙ軸方向に延びる回転軸１２８の基端部が連結されている。回転軸１２８の先端部には、ボールベアリング（図示していない。）等を介して、回転軸１２８の径方向（すなわち、Ｙ軸方向に直交する平面内）において移動自在に回転プレート１３０が支持されている。回転プレート１３０の両端部には、回転プレート１３０の回転中心に対して点対称の位置に一対のブレード把持手段１３２が装着されている。各ブレード把持手段１３２は、切削ブレード５８のハブ６２の外周を把持する４個のブレード把持片１３４と、４個のブレード把持片１３４を作動させる把持片作動手段１３６と、スピンドル５６の被係合凹部５６ｃに係合する位置決め部材１３８とを有する。４個のブレード把持片１３４は、回転プレート１３０に固定された円筒状の把持片作動手段１３６の外周に沿って９０度の位相をもって配置されている。また、各ブレード把持片１３４の先端部には、ハブ６２の被係合溝６２ｄと係合する係合爪１３４ａが形成されている。把持片作動手段１３６は、各ブレード把持片１３４の係合爪１３４ａがハブ６２の被係合溝６２ｄに係合可能な係合位置と、係合位置よりも各ブレード把持片１３４の係合爪１３４ａが径方向外方に位置する開放位置との間で各ブレード把持片１３４を作動させる。図６に示すとおり、位置決め部材１３８は、把持片作動手段１３６の先端面中心（すなわち、４個のブレード把持片１３４の中心）から突出する円柱状のロッド１４０と、ロッド１４０の先端部に摺動自在に装着された係合片１４２と、把持片作動手段１３６の先端面と係合片１４２の後端面との間に配置されたコイルバネ１４４とを有する。スピンドル５６の被係合凹部５６ｃに係合する係合片１４２の先端部は円錐台形状に形成されている。また、コイルバネ１４４により突出方向に付勢されている係合片１４２は、ストッパー機構（図示していない。）によりロッド１４０から抜け出すのが防止されている。なお、図示の実施形態におけるブレード着脱機構９０は、Ｙ軸方向に間隔をもって支持板９６の上面において線対称に一対設けられている。

【0029】

図９を参照して説明する。本発明に従って構成された切削装置２では、切削装置２の天板１４６の上部に切削ブレード５８をストックする切削ブレードストッカー１４８を備えているのが重要である。切削ブレードストッカー１４８は、複数の切削ブレード５８を収容する切削ブレード収容部１５０と、切削ブレード収容部１５０を回転する回転手段（図示していない。）と、切削ブレード５８の特性を記録した符号Ｃを読み取る読み取り手段１５２と、読み取り手段１５２によって読み取られた符号Ｃによって切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を選定してブレード交換手段１０に搬送する搬送手段１５４と、から少なくとも構成される。

【0030】

図示の実施形態では、切削ブレード収容部１５０は円板形状であり、切削ブレード収容部１５０には周方向に間隔をおいて複数個の円形状の収容凹所１５０ａが形成されている。各収容凹所１５０ａには、ハブ６２の表面６２ａが上を向いた状態で切削ブレード５８が収容されている。上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に天板１４６に支持されている切削ブレード収容部１５０は、モータから構成され得る回転手段によって天板１４６に対して回転される。なお、回転手段は天板１４６の下部に配置され得る。

【0031】

切削ブレード収容部１５０の少なくとも底部は透明に構成され、読み取り手段１５２は天板１４６の下部に配設されていて切削ブレード収容部１５０の底部を介して符号Ｃを読み取るのが好ましい。図示の実施形態では、切削ブレード５８を収容する各収容凹所１５０ａが透明材料から形成され、天板１４６の下部に配設された読み取り手段１５２が各収容凹所１５０ａを介してハブ６２の裏面６２ｂに形成された符号Ｃを読み取るようになっている。読み取り手段１５２は天板１４６の上部に配設されていてもよいが、読み取り手段１５２が天板１４６の下部に配設されている方が切削装置２の上下方向寸法の短縮が図られる。

【0032】

搬送手段１５４は、切削ブレード収容部１５０から切削ブレード５８を搬出する第一の搬送機構１５６と、第一の搬送機構１５６から切削ブレード５８を受け取りブレード交換手段１０に切削ブレード５８を搬送する第二の搬送機構１５８とを含む。第一の搬送機構１５６は、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在かつ昇降自在に天板１４６の上部に装着されたアーム１６０と、アーム１６０の基端部に連結され上下方向に延びる軸線を中心としてアーム１６０を回転させるモータ１６２と、アーム１６０を昇降させる昇降手段（図示していない。）と、アーム１６０の先端部に装着された円盤状の吸着片１６４とを含む。下面に複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている吸着片１６４は、流路によって吸引手段（図示していない。）に接続されている。そして第一の搬送機構１５６においては、吸引手段を作動させ吸着片１６４の下面に吸引力を生成することにより、切削ブレード収容部１５０に収容された切削ブレード５８を吸着して保持することができると共に、モータ１６２及び昇降手段でアーム１６０を作動させることにより、吸着片１６４で吸着した切削ブレード５８を切削部ブレード収容部１５０から搬出することができる。

【0033】

図１０及び図１１を参照して説明する。搬送手段１５４の第二の搬送機構１５８は、基台１２の上面から上方に延びるエアシリンダ１６６と、エアシリンダ１６６のシリンダチューブ１６６ａの上端に付設された基板１６８と、基板１６８のＸ軸方向両端部から上方に延びる一対の案内レール１７０と、エアシリンダ１６６のピストンロッド１６６ｂの先端に装着されたブレード支持部材１７２とを有する。各案内レール１７０には、上下方向に延びる第一の案内溝１７０ａと、第一の案内溝１７０ａの上端から実質上水平に延びる第二の案内溝１７０ｂとが形成され、第一の案内溝１７０ａと第二の案内溝１７０ｂとの接続部１７０ｃの内側が円弧状に形成されている。ブレード支持部材１７２は、ピストンロッド１６６ｂの先端に旋回自在に装着された旋回プレート１７４と、旋回プレート１７４のＸ軸方向両端部から突出する被案内ピン１７６と、図１０における基板１６８の上面から上方に延びる円柱状の一対の支持軸１７８と、各支持軸１７８に摺動自在に装着された環状の押圧片１８０と、各押圧片１８０と基板１６８との間に配置されたコイルバネ１８２とを有する。各支持軸１７８の先端面軸心には、ブレード着脱機構９０の係合片１４２が係合する被係合凹部１７８ａが形成されている。支持軸１７８にはハブ６２の開口６２ｃが嵌合し、支持軸１７８において１個以上の切削ブレード５８を支持するようになっている。各支持軸１７８の先端側外周面には、支持軸１７８に切削ブレード５８が嵌合していないときには押圧片１８０の位置、支持軸１７８に切削ブレード５８が嵌合したときには切削ブレード５８の位置をそれぞれ規制する規制手段１８４が装着されている。規制手段１８４は、ボール（符号を省略する。）と、ボールを支持軸１７８の径方向外方に付勢するバネ（図示していない。）とを有し、ボールに作用する力が所定の値までは規制機能が働くようになっている。したがって、支持軸１７８に支持された切削ブレード５８及び押圧片１８０は、コイルバネ１８２により支持軸１７８の先端側に向かって付勢されると共に、支持軸１７８の先端から抜け出るのが規制手段１８４により規制される。

【0034】

図１０及び図１１を参照して説明を続けると、ブレード支持部材１７２は、被案内ピン１７６が各案内レール１７０の第一の案内溝１７０ａ及び第二の案内溝１７０ｂに係合することにより、第一の搬送機構１５６から切削ブレード５８を受け取る上昇位置（図１０に示す位置）と、ブレード交換手段１０に切削ブレード５８を受け渡す下降位置（図１１に示す位置）との間で移動自在となっている。そしてブレード支持部材１７２は、上昇位置と下降位置との間でエアシリンダ１６６により移動され、上昇位置では第一の搬送機構１５６から切削ブレード５８を受け取ることができるようにブレード支持部材１７２の支持軸１７８が上下方向に延在する向きとなり、また、下降位置ではブレード交換手段１０のブレード着脱機構９０に切削ブレード５８を受け渡すことができるようにブレード支持部材１７２の支持軸１７８がＹ軸方向に延在する向き（すなわち、ブレード把持手段１３２に対面する向き）となる。なお、図示の実施形態では図１に示すとおり、第二の搬送機構１５８は、Ｙ軸方向に間隔をもって基台１２の上面において線対称に一対設けられている。

【0035】

上述したとおりの切削装置２の作動について説明する。被加工物を切削する切削工程から説明すると、切削工程の際には、まず、保持手段４のチャックテーブル２０にウエーハ等の被加工物を吸着させる。次いで、送り手段８でチャックテーブル２０を撮像手段７０の下方に移動させると共に、移動手段７２で撮像手段７０のＹ軸方向位置を調整する。次いで、撮像手段７０で上方から被加工物を撮像して被加工物の切削領域を検出する。次いで、撮像手段７０で検出した被加工物の切削領域に基づいて、送り手段８のチャックテーブル用モータでチャックテーブル２０を回転させ、切削手段６の切削ブレード５８に対する被加工物の切削領域の向きを調整する。次いで、送り手段８でチャックテーブル２０を移動させると共に、切削手段６の割り出し送り手段３６でスピンドルユニット４２を移動させ、被加工物の切削領域の上方に切削ブレード５８を位置づける。次いで、切削ブレード５８を回転させつつ切り込み送り手段４０でスピンドルユニット４２を下降させて被加工物の切削領域に切削ブレード５８の刃先を切り込ませると共に、チャックテーブル２０を所定の加工送り速度で送り手段８によってＸ軸方向に加工送りすることにより、被加工物の切削領域に所定の切削加工を施す。切削工程では、割り出し送り手段３６でスピンドルユニット４２をＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りと、上記切削加工とを適宜繰り返し、被加工物の切削領域のすべてに切削加工を施す。そして、切削工程が終了した加工済みの被加工物は次工程に搬送される。

【0036】

切削工程を繰り返し実施すると切削ブレード５８は摩耗し、切削ブレード５８の磨耗が所定量に達すると切削精度が維持されなくなるため、スピンドル５６に装着されている切削ブレード５８を新たな切削ブレード５８に交換する必要がある。また、スピンドル５６に装着されている切削ブレード５８の摩耗が所定量に達していない場合でも、前に切削加工を施した被加工物の素材と異なる素材の被加工物に切削加工を施すときは、被加工物の素材に応じた切削ブレード５８に交換する必要が生じることもある。以下、切削ブレード５８の交換について説明する。

【0037】

切削装置２を稼働する際には、あらかじめ切削ブレード収容部１５０の各収容凹所１５０ａに収容された切削ブレード５８の符号Ｃを読み取り手段１５２で読み取っておく。そして、切削ブレード５８を交換すべき場合に搬送手段１５４は、読み取り手段１５２によって読み取られた符号Ｃによって切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を選定してブレード交換手段１０に搬送する。詳述すると、まず、切削ブレードストッカー１４８の回転手段で切削ブレード収容部１５０を回転させ、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を搬送手段１５４の第一の搬送機構１５６が搬出可能な搬出位置に位置づける。次いで、第一の搬送機構１５６のアーム１６０をモータ１６２及び昇降手段で作動させ、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８のハブ６２の表面６２ａに吸着片１６４の下面を接触させる。次いで、吸引手段を作動させて吸着片１６４の下面に吸引力を生成し、吸着片１６４に切削ブレード５８を吸着させる。このとき、第二の搬送機構１５８のブレード支持部材１７２は、第一の搬送機構１５６から切削ブレード５８を受け取る上昇位置にエアシリンダ１６６によって位置づけられている。次いで、アーム１６０をモータ１６２及び昇降手段で作動させ、吸着片１６４で吸着した切削ブレード５８をブレード支持部材１７２の一方の支持軸１７８の上方に移動させる。次いで、吸引手段を停止させて吸着片１６４の吸引力を解除すると、一方の支持軸１７８にハブ６２の開口６２ｃが嵌合し、切削ブレード５８がブレード支持部材１７２に受け渡される。次いで、ブレード交換手段１０に切削ブレード５８を受け渡す下降位置にブレード支持部材１７２をエアシリンダ１６６で移動させる。このようにして搬送手段１５４は、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を選定してブレード交換手段１０に受け渡し可能な位置まで搬送することができる。

【0038】

切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を支持したブレード支持部材１７２を下降位置に位置づけた後、ブレード交換手段１０のＸ軸方向移動手段８６でＸ軸方向可動部材８４を移動させ、切削ブレード５８を支持している一方の支持軸１７８に対向する位置にブレード着脱機構９０の一方のブレード把持手段１３２を位置づける。次いで、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を前進させ、一方のブレード把持手段１３２の係合片１４２を一方の支持軸１７８の被係合凹部１７８ａに係合させ、一方のブレード把持手段１３２の位置決め部材１３８の軸心と一方の支持軸１７８の軸心とを合致させる。次いで、把持片作動手段１３６でブレード把持片１３４を係合位置に位置づけて係合爪１３４ａをハブ６２の被係合溝６２ｄに係合させ、一方のブレード把持手段１３２で切削ブレード５８を把持させる。次いで、Ｙ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を後退させ、一方の支持軸１７８から切削ブレード５８を引き抜く。これによって、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８は、搬送手段１５４からブレード交換手段１０のブレード着脱機構９０に受け渡される。

【0039】

切削手段６に装着すべき切削ブレード５８がブレード着脱機構９０に受け渡された後、切削手段６に装着されている切削ブレード５８を、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８にブレード交換手段１０で交換する。詳述すると、まず、ブレード交換手段１０のＸ軸方向移動手段８６でＸ軸方向可動部材８４を移動させ、ナット着脱機構８８のナット回転手段１０２及びナット把持手段１０４を切削手段６のスピンドル５６の先端面に対向する位置に位置づける。次いで、ブレードカバー６８の第二のカバー部材６８ｂを第二のカバー部材移動手段で開放位置に位置づける。次いで、ナット着脱機構８８のＹ軸方向移動手段１０６でナット回転手段１０２及びナット把持手段１０４を前進させてナット回転手段１０２の各ピン１１２をナット６０の先端面に接触させ、コイルバネ１１３の付勢力に抗して各ピン１１２を後退させる。次いで、ナット把持手段１０４のエアシリンダ１１８で作動ブロック１１６を前進位置に移動させてナット把持片１１４を係合位置に位置づけることにより、係合爪１１４ａをナット６０の被係合溝６０ａに係合させ、ナット把持手段１０４でナット６０を把持させる。次いで、ナット回転手段１０２のモータ１０９を作動させると、各ピン１１２がナット６０のピン穴６０ｂと合致したときに各ピン１１２がピン穴６０ｂに嵌合し、モータ１０９の回転運動が各ピン１１２を介してナット６０に伝達してナット６０が緩む。これによって、ナット把持手段１０４で把持したナット６０をスピンドル５６から取り外すことができる。

【0040】

ナット６０をスピンドル５６から取り外した後、ナット６０を把持しているナット把持手段１０４及びナット回転手段１０２をナット着脱機構８８のＹ軸方向移動手段１０６で後退させる。次いで、Ｘ軸方向移動手段８６でＸ軸方向可動部材８４を移動させ、ブレード着脱機構９０の他方のブレード把持手段１３２（切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を把持していない方のブレード把持手段１３２）を切削手段６のスピンドル５６の先端面に対向する位置に位置づける。次いで、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を前進させ、他方のブレード把持手段１３２の係合片１４２をスピンドル５６の被係合凹部５６ｃに係合させる。このとき、各構成部材の熱膨張等によってスピンドル５６の軸心と係合片１４２の軸心が僅かにズレていても、上記のとおりブレード把持手段１３２を装着している回転プレート１３０がＹ軸方向に直交する平面内において移動自在に回転軸１２８に支持されているので、係合片１４２の軸心が強制的にスピンドル５６の軸心に合致され、４個のブレード把持片１３４の軸心もスピンドル５６の軸心と合致する。次いで、把持片作動手段１３６でブレード把持片１３４を係合位置に位置づけて係合爪１３４ａをハブ６２の被係合溝６２ｄに係合させ、他方のブレード把持手段１３２で切削ブレード５８を把持させる。次いで、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を後退させ、スピンドル５６から切削ブレード５８を取り外す。

【0041】

スピンドル５６から切削ブレード５８を取り外した後、ブレード着脱機構９０のモータ１２３で回転プレート１３０を１８０度回転させ、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８を把持している一方のブレード把持手段１３２をスピンドル５６の先端面に対向する位置に位置づける。次いで、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を前進させ、一方のブレード把持手段１３２の係合片１４２をスピンドル５６の被係合凹部５６ｃに係合させると共に、ハブ６２の開口６２ｃをスピンドル５６の先端部に嵌合させる。このとき、各構成部材の熱膨張等によってスピンドル５６の軸心と係合片１４２の軸心が僅かにズレていても、上記のとおりブレード把持手段１３２を装着している回転プレート１３０がＹ軸方向に直交する平面内において移動自在に回転軸１２８に支持されているので、係合片１４２の軸心が強制的にスピンドル５６の軸心に合致され、４個のブレード把持片１３４の軸心もスピンドル５６の軸心と合致するので、ハブ６２の開口６２ｃをスピンドル５６の先端部に嵌合させることができる。次いで、把持片作動手段１３６でブレード把持片１３４を開放位置に位置づけ、一方のブレード把持手段１３２による切削ブレード５８の把持を解除する。

【0042】

切削手段６に装着すべき切削ブレード５８をスピンドル５６に嵌合させた後、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を後退させる。次いで、Ｘ軸方向移動手段８６でＸ軸方向可動部材８４を移動させ、ナット６０を把持しているナット把持手段１０４をスピンドル５６の先端面に対向する位置に位置づける。次いで、ナット着脱機構８８のＹ軸方向移動手段１０６でナット回転手段１０２及びナット把持手段１０４を前進させ、スピンドル５６の先端部にナット６０を嵌合させる。次いで、ナット回転手段１０２のモータ１０９を作動させて（ナット６０を取り外したときとは逆方向にモータ１０９を回転させて）ナット６０を回転させ、スピンドル５６の雄ネジ５６ｂにナット６０を締結させる。これによって、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８がスピンドル５６のフランジ５６ａとナット６０とに挟み込まれてスピンドル５６の先端部に固定される。このようにしてブレード交換手段１０においては、切削手段６に装着されていた切削ブレード５８を、切削手段６に装着すべき切削ブレード５８にブレード交換手段１０によって交換することができる。

【0043】

切削手段６に装着すべき切削ブレード５８をスピンドル５６に固定した後、ナット把持手段１０４のエアシリンダ１１８で作動ブロック１１６を後退位置に移動させてナット把持片１１４を開放位置に位置づけ、ナット把持手段１０４によるナット６０の把持を解除する。次いで、ナット着脱機構８８のＹ軸方向移動手段１０６でナット回転手段１０２及びナット把持手段１０４を後退させる。次いで、ブレードカバー６８の第二のカバー部材６８ｂを第二のカバー部材移動手段で閉止位置に位置づける。次いで、Ｘ軸方向移動手段８６でＸ軸方向可動部材８４を移動させ、下降位置に位置しているブレード支持部材１７２の他方の支持軸１７８に対向する位置に、切削手段６から取り外した切削ブレード５８を把持している他方のブレード把持手段１３２を位置づける。次いで、ブレード着脱機構９０のＹ軸方向移動手段１２４でブレード把持手段１３２を前進させ、他方のブレード把持手段１３２の係合片１４２を他方の支持軸１７８の被係合凹部１７８ａに係合させると共に、ハブ６２の開口６２ｃを他方の支持軸１７８に嵌合させる。次いで、把持片作動手段１３６でブレード把持片１３４を開放位置に位置づけ、他方のブレード把持手段１３２による切削ブレード５８の把持を解除する。これによって、切削手段６に装着されていた切削ブレード５８をブレード支持部材１７２に受け渡すことができる。そして、第二の搬送機構１５８のエアシリンダ１６６でブレード支持部材１７２を上昇位置に移動させた後、切削ブレード５８の磨耗が所定量に達したことにより切削ブレード５８を交換した場合には、ブレード支持部材１７２に受け渡された切削ブレード５８は適宜回収される。一方、前に切削加工を施した被加工物の素材と異なる素材の被加工物に切削加工を施すために、摩耗が所定量に達していない切削ブレード５８を交換した場合には、ブレード支持部材１７２に受け渡された切削ブレード５８を第一の搬送機構１５６で切削ブレード収容部１５０に搬送して収容してもよい。すなわち、第一の搬送機構１５６のアーム１６０をモータ１６２及び昇降手段で作動させ、ブレード支持部材１７２に受け渡された切削ブレード５８のハブ６２の表面６２ａに吸着片１６４の下面を接触させた後、吸引手段を作動させて吸着片１６４の下面に吸引力を生成し、吸着片１６４に切削ブレード５８を吸着させる。次いで、アーム１６０をモータ１６２及び昇降手段で作動させ、吸着片１６４で吸着した切削ブレード５８を切削ブレード収容部１５０の適宜の収容凹所１５０ａに移動させる。そして、吸引手段を停止させて吸着片１６４の吸引力を解除し、適宜の収容凹所１５０ａに切削ブレード５８を収容する。

【0044】

以上のとおり図示の実施形態では、交換すべき切削ブレード５８を切削ブレードストッカー１４８の切削ブレード収容部１５０に充分ストックすることができ、長時間にわたる切削装置２の無人稼働が可能である。なお、図示の実施形態では円板形状の切削ブレード収容部１５０に複数個の収容凹所１５０ａが形成されている例を説明したが、図１２に示すとおり、搬送経路が全体として角形状のコンベア手段２００から切削ブレード収容部が構成されていてもよく、この場合には天板１４６のスペースを効率的に使用することができ、比較的多くの切削ブレード５８を収容することができる。

【符号の説明】

【0045】

２：切削装置
４：保持手段
６：切削手段
８：送り手段
１０：ブレード交換手段
５８：切削ブレード
Ｃ：符号
１４６：天板
１４８：切削ブレードストッカー
１５０：切削ブレード収容部
１５０ａ：収容凹所
１５２：読み取り手段
１５４：搬送手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】